(57)【要約】【課題】本発明は、複雑な構成である点火プラグから、簡易な方法で貴金属を分離・回収する方法を提供することを目的とする。【解決方法】点火プラグから貴金属を回収する方法であって、酸化性のない酸を含む溶解液中に点火プラグを浸漬させることを特徴とする点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。特に、点火プラグの中心電極および／または接地電極を、酸化性のない酸を含む溶解液に浸漬させることにより、上記課題が達成できる。 【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点火プラグから貴金属を回収する方法であって、酸化性のない酸を含む溶解液中に点火プラグを浸漬させることを特徴とする点火プラグからの貴金属分離・回収方法。
【請求項２】
少なくとも点火プラグの中心電極および／または接地電極を、酸化性のない酸を含む溶解液中に浸漬させることを特徴とする請求項１記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法。
【請求項３】
前記溶解液は塩酸または硫酸を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法。
【請求項４】
前記溶解液は塩酸を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法。
【請求項５】
前記溶解液中の塩酸濃度が３０質量％以上であり、浸漬温度が３０℃〜１００℃であることを特徴とする請求項４記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、点火プラグからの貴金属を回収する方法に関し、さらに詳しくは点火プラグの中心電極の先端面および接地電極（外側電極）に溶接された貴金属を分離・回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
点火プラグは火花点火内燃機関において電気的に火花（スパーク）を発生させて混合気に点火する装置であり、スパークプラグとも呼ばれる。また、点火プラグは、内燃機関以外でも、暖房器具などの燃焼器具類でも、混合気に点火するために使用されている。
点火プラグは図１に示すような構造であり、シェル（側方電極を含む外殻部）、碍子（絶縁体）、および中心導体（中心電極およびターミナル）で構成される。
点火プラブは燃焼室を貫く形で配置されるため、シリンダーで発生する圧縮圧力や熱が外部に漏れないような密閉構造を持ち、例えば、自動車用の場合は、数万キロ以上の長時間の使用に耐える耐久性を持つことが求められている。
【０００３】
また、前記中心電極はスパークからのＲＦノイズの放出を減少させるために、一般的にワイヤーとセラミックの直列抵抗を介してターミナルに接続される。中心電極は銅、ニッケル、鉄、クロム、またはプラチナやイリジウムなどの貴金属を組み合わせて作られる。特に最近は、点火プラグは消耗品として取り替えることが一般的になったため、より耐久性の高いものが望まれるにしたがい、中心電極および接地電極に貴金属、例えば、金、パラジウム、イリジウムおよび白金、およびそれらを主成分とする合金などが使用されるようになった。
一方、前記貴金属は高価かつ有限な資源であり、また資源保全の観点からも、点火プラグより貴金属を回収すること、および回収した貴金属をリサイクルすることが強く望まれている。
【０００４】
これまで、貴金属を分離・回収する方法としては、以下に示す方法が知られている。例えば、特許文献１には、使用済の不溶性金属電極を予め所定の大きさに切断した後、共擦りによる研磨を行なって電極基剤の表面から被覆層を剥離し、その後、酸洗いによって表面に残留する被覆層物質を除去することを特徴とする金属電極から貴金属を分離・回収する方法が記載されている。
また、特許文献２には、貴金属含有触媒層を、濃度５．０Ｎ以上、１０．０Ｎ以下の塩酸に、温度５０℃以上、９０℃以下で、１０分以上、３０分以下の間浸漬して、ステンレス鋼の表面を溶解する。これによるステンレス鋼表面の腐食と、水素ガスの発生によって貴金属を含む触媒層がステンレス鋼の表面より剥離され回収される。この触媒層に含まれる貴金属を、塩素を含有する塩酸または王水で溶解し、得られた溶解液から貴金属を回収する方法が記載されている。
【０００５】
特許文献１に記載された技術は、予め電極を所定の大きさに切断することが必要でその処理工程が煩雑である。また、特許文献２に記載された技術は、塩素を含有する塩酸、または王水で貴金属を溶解させる必要があり、人体に危険性の高いガスが発生するなどの問題点がある。そして、特許文献１および特許文献２に記載された技術は、点火プラグから貴金属を分離・回収するための技術ではなく、また、そのままでは、複雑な構成で成り立っている点火プラグから貴金属を回収することに適用できる技術ではない。
上記のとおり、点火プラグからの貴金属の回収に着目した従来技術はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３０３１４１号公報
【特許文献２】特開２００４−２１８０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の状況を鑑み、複雑な構成である点火プラグから、簡易な方法で貴金属を分離・回収する方法を提供することを目的とする。特に、より少ない酸の消費量で貴金属を分離する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、少なくとも点火プラグの中心電極を、酸化性のない酸を含む溶解液に浸漬することにより、点火プラグの貴金属が簡単に回収できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、請求項１記載の発明は、点火プラグから貴金属を回収する方法であって、酸化性のない酸を含む溶解液中に点火プラグを浸漬させることを特徴とする点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。
【００１０】
請求項２記載の発明は、少なくとも点火プラグの中心電極および／または接地電極を、酸化性のない酸を含む溶解液中に浸漬させることを特徴とする請求項1記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記溶解液は塩酸または硫酸を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記溶解液は塩酸を含むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、前記溶解液中の塩酸濃度が３０質量％以上であり、浸漬温度が３０℃〜１００℃であることを特徴とする請求項４記載の点火プラグからの貴金属分離・回収方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の点火プラグからの貴金属分離・回収方法は、特に点火プラグを解体する必要もなく、また貴金属を溶解する工程も必要なく、簡易な方法で回収することが可能であり、短時間で作業を行なうことが可能である。さらに、貴金属を溶接している部分が優先的に溶解するので、より少ない酸消費量で貴金属を分離することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１はスパークプラグの構造を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の点火プラグからの貴金属分離・回収方法は、具体的には、少なくとも貴金属が使用されている中心電極および／または接地電極の部分を、酸化性のない酸を含む溶解液に浸漬させることにより、貴金属を含む先端部分を、中心電極および／または接地電極から分離させること、次いで固液分離し、分離した貴金属を含む先端部分を不溶解物として回収するものである。
【００１７】
この分離が起こる理由は、貴金属と接触している主材（主にニッケルクロム合金で構成される）があり、該主材と貴金属の間に大きな電位差が生じて、該主材と貴金属との接触部分のうち、より卑な該主材が溶解されやすくなる接触腐食（ガルバニ腐食）によるものと推察する。
ここで中心電極および接地電極から分離され、不溶解物として回収された貴金属を含む先端部分は、公知の方法を利用して各貴金属への分離および回収を行うことができる。
【００１８】
前記貴金属回収に使用される酸化力のない酸としては、塩酸、硫酸、酢酸などが挙げられ、溶解性の効果の発現の面から、これらの中でも塩酸および硫酸が好ましく使用でき、溶解性の効果の面で、特に好ましくは塩酸である。
塩酸および硫酸の場合は、貴金属が溶接されている主材部分を優先的に溶解させるため、貴金属を分離させるに際し、貴金属以外からなる金属分の溶解が少なく、そのためにより少ない酸消費量で、また、浸漬する時間も短くできるため、分離に必要な処理時間が短くなり作業が効率的という利点がある。
【００１９】
また、酸化力のない酸を含む溶解液の濃度は特に限定されないが、溶解性の効果を発現する面および取扱いの面から、２０質量％〜４０質量％であることが好ましく、特に好ましくは３０質量％〜３５質量％である。酸濃度が２０質量％未満であると、溶解液による主材部分の溶解が起こり難く、分離にかかる時間が長くなり、結果的に貴金属と接合している主材以外の部分の溶解がより多くなるため、効率的ではない。
【００２０】
また、点火プラグを溶解液に浸漬させる時の温度は、特に限定はないが、効果の発現の面および取り扱いの容易さの点で、３０℃〜１００℃の範囲であることが好ましく、特に好ましくは５０℃〜８０℃である。
【００２１】
さらに、前記溶解液の浸漬時間については、貴金属を含む先端部分が中心電極および接地電極から分離されるまでの時間が必要である。前記浸漬温度とも関連して、浸漬温度が比較的高温の場合は必要な時間は短く、浸漬温度が低いほど、分離に必要な時間は長くなる。例えば、浸漬温度が３０℃〜１００℃の範囲であれば、浸漬時間は１０分〜１０時間ぐらいである。
【００２２】
本発明において、少なくとも点火プラグの中心電極および／または接地電極の部分を前記溶解液に浸漬させる必要があるが、点火プラグの他の部分を溶解液に浸漬させても構わない。点火プラグの形状の関係で、点火プラグ全体を溶解液に浸漬させても良い。
【００２３】
すなわち、点火プラグを解体して碍子等を取り除き、中心電極および／または接地電極のみを取り出し、中心電極および／または接地電極のみを、酸化性のない酸を含む溶解液に浸漬してもよいし、解体せずに点火プラグの状態で酸化性のない酸を含む溶解液に浸漬してもよい。
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。
【実施例】
【００２４】
実施例１
容積５ｌのガラス製ビーカーに濃度３５質量％の塩酸溶液を入れて、溶解液温度を７０℃に加温しながら、点火プラグを解体して碍子等を取り除いた使用済の点火プラグの中心電極を浸漬させた。
浸漬してすぐに中心電極の貴金属を含む先端部分から水素ガスが発生し始めた。０．５時間経過後、貴金属を含む先端部分が点火プラグの中心電極から分離した。このときの溶解率は２．３％であった。結果を表１に示す。
ここでの溶解率は、溶解液に浸漬する前の点火プラグの中心電極重量あたりの、金属成分溶解量の割合を示す。この金属成分溶解量とは、浸漬前の点火プラグの中心電極重量から、貴金属が分離した時点での点火プラグの中心電極重量および分離した貴金属重量を差し引いた値である。
この溶解率の数値は、より少ない酸消費量で貴金属が分離できたことを示す指標となる。ここでの溶解率については、溶解率が小さいほど、貴金属を溶接している主材部分が優先的に溶解しているといえるために、効率的であるといえる。
【００２５】
実施例２〜実施例１０
酸化性のない酸濃度、溶解液温度を表１に示す条件とした以外は、実施例１と同じように点火プラグの中心電極を浸漬させた。貴金属を含む先端部分が分離するまでの時間は表１の浸漬時間に示すとおりであった。また、溶解率を表１に示す。
【００２６】
実施例１１
使用済の点火プラグを解体せずに全体を濃度３５質量％の塩酸溶液に浸漬させた以外は、実施例１と同じように試験を行った。浸漬してすぐに主体金具および中心電極の貴金属を含む先端部分および接地電極の貴金属を含む先端部分から水素ガスが発生し始めた。０．５時間経過後、中心電極の貴金属を含む先端部分が点火プラグから分離し、さらに０．２５時間経過後に接地電極の貴金属を含む先端部分が点火プラグから分離した。このときの溶解率は２７．４％であった。
【００２７】
ここでの溶解率は、溶解液に浸漬する前の点火プラグ重量あたりの、金属成分溶解量の割合を示す。この金属成分溶解量とは、浸漬前の点火プラグ重量から、貴金属が分離した時点での点火プラグ重量および分離した貴金属重量を差し引いた値である。
主体金具の一部が溶解したため溶解率は２７．４％となったが、主体金具を全て溶解した場合の溶解率は５１．０％であるので、その場合と比較して少ない溶解量で貴金属分離ができた。
【００２８】
比較例１
酸化性のある酸である硝酸を含む溶解液を用いた以外は、実施例１と同じように点火プラグの中心電極を浸漬させたが、水素発生はほとんど観察されず、貴金属の分離は起こらなかった。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例２
酸化剤である塩化第二鉄を含む溶解液を用いた以外は、実施例１と同じように点火プラグの中心電極を浸漬させたが、水素発生は観察されず、４時間経過後、貴金属を含む先端部分が点火プラグの中心電極から分離した。このときの溶解率は５７．０％であった。結果を表１に示す。
ここでの溶解率は、実施例１の場合と同じように、溶解液に浸漬する前の点火プラグの中心電極重量あたりの、金属成分溶解量の割合を示す。この金属成分溶解量とは、浸漬前の点火プラグの中心電極重量から、貴金属が分離した時点での点火プラグの中心電極重量および分離した貴金属重量を差し引いた値である。
【００３０】
比較例３
使用済の点火プラグを解体せずに全体を濃度３５質量％の硝酸溶液に浸漬させた以外は、実施例1と同じように試験を行った。浸漬して５分後にはＮＯXガスの発生とともに溶解液温度が上昇した。９６時間浸漬したが、貴金属の分離は起こらなかった。
【００３１】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明の貴金属の分離・回収方法によれば、点火プラグを解体する必要もなく、簡易な方法で点火プラグから貴金属を分離・回収することが出来るので、産業上の利用価値が大きい。
【図１】
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